納濾 是一種介於反滲透和超濾之間的壓力驅動膜分離過程
,納濾膜的孔徑範圍在幾個納米左右。與其他壓力驅動型膜分離過程相比,出現較晚
。它的出現可追溯到70年代末J.E. Cadotte的NS-3 0 0膜的研究
,之後,納濾發展得很快
,膜組器於80年代中期商品化
。納濾膜大多從反滲透膜衍化而來
,如CA
、CTA膜
、芳族聚酰胺複合膜和磺化聚醚碸膜等
。
納濾(NF)用於將相對分子質量較小的物質
,如無機鹽或葡萄糖
、蔗糖等小分子有機物從溶劑中分離出來
。納濾又稱為低壓反滲透
,是膜分離技術的一種新興領域
,其分離性能介於反滲透和超濾之間
,允許一些無機鹽和某些溶劑透過膜
,從而達到分離的效果
。
概述
定義1
:以壓力差為推動力
,介於反滲透和超濾之間的截留水中粒徑為納米級顆粒物的一種膜分離技術
。
它具有以下兩個特征
:
1
。對於液體中分子量為數百的有機小分子具有分離性能
2
。對於不同價態的陰離子存在道南效應
。物料的荷電性
,離子價數和濃度對膜的分離效應有很大影響
。
納濾主要運用於飲用水和工業用水的純化
,廢水淨化處理
,工藝流體中有價值成份的濃縮等方麵
。納濾膜大多從反滲透膜衍化而來
,如CA
、CTA膜
、芳族聚酰胺複合膜和磺化聚醚碸膜等
。但與反滲透相比
,其操作壓力更低
,因此納濾又被稱作“低壓反滲透”或“疏鬆反滲透”( Loose RO )
。
納濾過程的關鍵是納濾膜
。對膜材料的要求是
:具有良好的成膜性
、熱穩定性
、化學穩定性
、機械強度高
、耐酸堿及微生物侵蝕
、耐氯和其它氧化性物質
、有高水通量及高鹽截留率
、抗膠體及懸浮物汙染
,價格便宜且采用的納德膜多為芳香族及聚酸氫類複合納德膜
。複合膜為非對稱膜
,由兩部分結構組成
:一部分為起支撐作用的多孔膜
,其機理為篩分作用;另一部分為起分離作用的一層較薄的致密膜
,其分離機理可用溶解擴散理論進行解釋
。對於複合膜
,可以對起分離作用的表皮層和支撐層分別進行材料和結構的優化
,可獲得性能優良的複合膜
。膜組件的形式有中空纖維
、卷式
、板框式和管式等
。其中
,中空纖維和卷式膜組件的填充密度高
,造價低
,組件內流體力學條件好;但是這兩種膜組件的製造技術要求高
,密封困難
,使用中抗汙染能力差
,對料液預處理要求高
。而板框式和管式膜組件雖然清洗方便
、耐汙染
,但膜的填充密度低、造價高
。因此
,在納濾係統中多使用中空纖維式或卷式膜組件
。
應用
①對單價鹽分離的截留率要求不高
;
②要求進行不同價態離子的分離
,如軟化處理
;
③需要對高分子量有機物與低分子量有機物進行分離
,如葡萄酒脫醇
;
④鹽和對應的酸的分離
;
⑤有機物和無機物的分離
,如染料脫鹽
、乳清濃縮脫鹽和飲用水淨化
。
納濾膜具有熱穩定性
、耐酸
、耐堿和耐溶劑等優良性質
,在廢水的有價物質回收中起到不可估量的作用
,廣泛地應用於各種有機廢水的回收處理
。比如農藥廢液處理
、乳清和抗菌素脫鹽
、電鍍廢液中金屬回收
、各種石化廢水處理等
。在給水處理中
,納濾膜主要用於製備軟化水
、飲用純淨水
,能有效地去除水中的色度
、硬度和異味
。